資料結構順序結構之佇列
阿新 • • 發佈:2022-03-01
佇列是一種特殊的線性表,特殊之處在於它只允許在表的前端(front)進行刪除操作,而在表的後端(rear)進行插入操作,和棧一樣,佇列是一種操作受限制的線性表。進行插入操作的端稱為隊尾,進行刪除操作的端稱為隊頭。佇列中沒有元素時,稱為空佇列。
佇列的資料元素又稱為佇列元素。在佇列中插入一個佇列元素稱為入隊,從佇列中刪除一個佇列元素稱為出隊。因為佇列只允許在一端插入,在另一端刪除,所以只有最早進入佇列的元素才能最先從佇列中刪除,故佇列又稱為先進先出(FIFO—first in first out)線性表。
順序佇列
建立順序佇列結構必須為其靜態分配或動態申請一片連續的儲存空間,並設定兩個指標進行管理。一個是隊頭指標front,它指向隊頭元素;另一個是隊尾指標rear,它指向下一個入隊元素的儲存位置。
順序佇列中的溢位現象:
(1) "下溢"現象:當佇列為空時,做出隊運算產生的溢位現象。“下溢”是正常現象,常用作程式控制轉移的條件。
(2)"真上溢"現象:當佇列滿時,做進棧運算產生空間溢位的現象。“真上溢”是一種出錯狀態,應設法避免。
(3)"假上溢"現象:由於入隊和出隊操作中,頭尾指標只增加不減小,致使被刪元素的空間永遠無法重新利用。當佇列中實際的元素個數遠遠小於向量空間的規模時,也可能由於尾指標已超越向量空間的上界而不能做入隊操作。該現象稱為"假上溢"現象。
迴圈佇列
在實際使用佇列時,為了使佇列空間能重複使用,往往對佇列的使用方法稍加改進:無論插入或刪除,一旦rear指標增1或front指標增1 時超出了所分配的佇列空間,就讓它指向這片連續空間的起始位置。自己真從MaxSize-1增1變到0,可用取餘運算rear%MaxSize和front%MaxSize來實現。這實際上是把佇列空間想象成一個環形空間,環形空間中的儲存單元迴圈使用,用這種方法管理的佇列也就稱為迴圈佇列。除了一些簡單應用之外,真正實用的佇列是迴圈佇列。